JP7191179B1 - 車両制御装置、車両制御システム、車両制御方法および車両制御プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1に係る車両制御装置および車両制御システムの構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態の車両制御システム500は、車両制御装置100、情報取得部200および駆動制御部300を備える。
情報取得部200は、自車両情報取得部210、周辺車両情報取得部220および道路情報取得部230を備える。
駆動制御部300は、自車両を駆動制御するためのパワートレイン制御部310およびブレーキ制御部320を備える。
先行車候補選定部131は、周辺車両車線判定部110および周辺車両行動予測部120の演算結果に基づいて、自車両が追従すべき先行車の候補となる周辺車両(これ以降、先行車候補と記す)の選定を行う。処理の詳細については後述する。
衝突危険度判定部132は、先行車候補選定部131において先行車候補と選定された周辺車両のそれぞれに対して自車両と衝突する可能性の指標である衝突危険度を演算する。処理の詳細については後述する。
先行車選択部133は、先行車候補の中から衝突危険度判定部132において算出された衝突危険度の中で最も大きい衝突危険度を有する周辺車両を自車両が追従するべき先行車として選択する。なお、先行車選択部133は、自車両が追従するべき先行車が存在しないと判定する場合もある。処理の詳細については後述する。
図3は、本実施の形態における車両制御装置100の処理フローを示したフローチャートである。なお、ステップST110、ステップST120およびステップST130は周辺車両車線判定部110によって、ステップST140およびステップST150は周辺車両行動予測部120によって、ステップST160およびステップST170は先行車候補選定部131によって、ステップST180は衝突危険度判定部132によって、ステップST190は先行車選択部133によってそれぞれ実行される。
自車両の位置を原点として自車両の進行方向を基準とした相対座標において、周辺車両の相対縦距離をXrel、相対縦速度をVrelと表す。相対縦速度は、自車両の速度を基準として表す。相対縦速度は、対象となる周辺車両の速度が自車両の速度より速い場合は正となり、対象となる周辺車両の速度が自車両の速度より遅い場合は負となる。
図5は、本実施の形態における車両制御装置100の別の処理フローを示したフローチャートである。先行車候補の選定条件において、自車両走行車線内の遠方に存在する周辺車両を先行車候補から除外する場合の処理を示したフローチャートである。
実施の形態1に係る車両制御装置において、衝突危険度判定部は周辺車両との衝突余裕時間を用いて衝突危険度を算出していた。実施の形態2に係る車両制御装置においては、衝突危険度判定部は割り込み予測車両が割り込みを行う確率を用いて衝突危険度を補正する。なお、本実施の形態の車両制御装置の構成は、実施の形態1の車両制御装置の構成と同様である。また、本実施の形態の車両制御装置の動作も、実施の形態1の図3に示したフローチャートと同様である。本実施の形態の車両制御装置の動作は、図3のステップST180における衝突危険度判定部の衝突危険度の算出方法が異なっている。
実施の形態3に係る車両制御装置においては、衝突危険度判定部が衝突余裕時間を算出するときに相対縦速度に補正処理を行う。なお、本実施の形態の車両制御装置の構成は、実施の形態1の車両制御装置の構成と同様である。また、本実施の形態の車両制御装置の動作も、実施の形態1の図3に示したフローチャートと同様である。本実施の形態の車両制御装置の動作は、図3のステップST180における衝突危険度判定部の衝突危険度の算出方法が異なっている。
実施の形態1から3に係る車両制御装置においては、自車両は同一の車線を走行していることを前提にして先行車を選択する方法を説明した。実施の形態4に係るに車両制御装置においては、自車両が車線変更を意図する場合に先行車を選択する方法について説明する。
車両制御装置100および駆動制御部300は、構成要素の各々の機能が個別の処理回路で実現されてもよいし、それらの機能がまとめて1個の処理回路で実現されてもよい。
したがって、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも1つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
Claims (14)
- 自車両の周辺に存在する周辺車両が属する車線を判定する周辺車両車線判定部と、
前記周辺車両に対して現在より後の時刻において前記自車両が走行する自車両走行車線に割り込みを行うか否かを予測する周辺車両行動予測部と、
前記周辺車両の中から前記自車両が追従すべき先行車を判定する先行車判定部と、
前記先行車判定部で判定された前記先行車との車間距離を維持するための目標加速度を演算する目標加速度演算部と、
前記目標加速度演算部で演算された前記目標加速度に基づいて前記自車両の駆動力を演算する駆動力演算部とを備えた車両制御装置であって、
前記先行車判定部は、
前記自車両走行車線の前方を走行する前記周辺車両および前記周辺車両行動予測部において前記自車両走行車線に割り込みを行うと予想された前記周辺車両を先行車候補に選定する先行車候補選定部と、
前記先行車候補選定部で前記先行車候補に選定された前記周辺車両の衝突危険度を判定する衝突危険度判定部と、
前記衝突危険度判定部で判定された前記衝突危険度が最も大きい前記周辺車両を前記先行車として選択する先行車選択部とを備え、
前記衝突危険度判定部は、前記自車両の進行方向における前記自車両に対する前記先行車候補に選定された前記周辺車両の相対速度が負の場合は前記自車両の進行方向における前記自車両と前記周辺車両との相対距離および前記相対速度に基づいて衝突余裕時間を算出すると共に前記衝突余裕時間が短いほど衝突危険度が大きいと判定し、前記相対速度が零以上の場合は前記相対距離が小さいほど衝突危険度が大きいと判定すると共に、
前記衝突危険度判定部は、前記相対速度が零以上の場合に設定する前記衝突危険度を前記相対速度が負の場合に設定する前記衝突危険度よりも小さく設定することを特徴とする車両制御装置。 - 前記衝突危険度判定部は、前記相対速度の絶対値が予め定められた閾値よりも小さい場合は、前記相対速度を予め定めた負の設定値に置き換えて前記衝突危険度を判定することを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。
- 前記自車両が車線変更を意図しているか否かを判定する自車両車線変更判定部をさらに備え、前記周辺車両車線判定部は、前記自車両車線変更判定部で前記自車両が車線変更を意図していると判定された場合は、車線変更先の隣接車線を前記自車両走行車線として判定を行い、前記周辺車両行動予測部は、前記周辺車両車線判定部で判定された前記自車両走行車線に割り込みを行うか否かを予測することを特徴とする請求項1または2に記載の車両制御装置。
- 前記周辺車両行動予測部は、前記周辺車両が現在より後の時刻において隣接車線から自車両走行車線に割り込みを行う確率である割り込み予測確率を演算し、前記衝突危険度判定部は、前記割り込み予測確率が小さい前記先行車候補ほど前記衝突危険度を小さくする補正を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車両制御装置。
- 前記先行車候補選定部は、前記自車両走行車線の前方に存在する前記周辺車両のうち最も前記自車両に近い前記周辺車両以外の前記周辺車両を前記先行車候補から除外することを特徴とする請求項1から4いずれか1項に記載の車両制御装置。
- 前記目標加速度演算部は、前記先行車判定部で前記先行車が存在しないと判定された場合には前記自車両の車速を予め設定された目標車速にするための前記目標加速度を演算することを特徴とする請求項1から5いずれか1項に記載の車両制御装置。
- 前記自車両および前記周辺車両の情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部で取得されて前記自車両および前記周辺車両の情報に基づいて前記自車両の前記駆動力を演算する請求項1から6のいずれか1項に記載の車両制御装置と、
前記車両制御装置で演算された前記自車両の前記駆動力に基づいて前記自車両の駆動制御を行う駆動制御部とを備えたことを特徴とする車両制御システム。 - 車両制御装置が行う車両制御方法であって、
自車両の周辺に存在する周辺車両が属する車線を判定する周辺車両車線判定ステップと、
前記周辺車両に対して現在より後の時刻において前記自車両が走行する自車両走行車線に割り込みを行うか否かを予測する周辺車両行動予測ステップと、
前記周辺車両の中から前記自車両が追従すべき先行車を判定する先行車判定ステップと、
前記先行車判定ステップで判定された前記先行車との車間距離を維持するための目標加速度を演算する目標加速度演算ステップと、
前記目標加速度演算ステップで演算された前記目標加速度に基づいて前記自車両の駆動力を演算する駆動力演算ステップとを備えた車両制御方法であって、
前記先行車判定ステップは、
前記自車両走行車線の前方を走行する前記周辺車両および前記周辺車両行動予測ステップにおいて前記自車両走行車線に割り込みを行うと予想された前記周辺車両を先行車候補に選定する先行車候補選定ステップと、
前記先行車候補選定ステップで前記先行車候補に選定された前記周辺車両の衝突危険度を判定する衝突危険度判定ステップと、
前記衝突危険度判定ステップで判定された前記衝突危険度が最も大きい前記周辺車両を前記先行車として選択する先行車選択ステップとを備え、
前記衝突危険度判定ステップは、前記自車両の進行方向における前記自車両に対する前記先行車候補に選定された前記周辺車両の相対速度が負の場合は前記自車両の進行方向における前記自車両と前記周辺車両との相対距離および前記相対速度に基づいて衝突余裕時間を算出すると共に前記衝突余裕時間が短いほど衝突危険度が大きいと判定し、前記相対速度が零以上の場合は前記相対距離が小さいほど衝突危険度が大きいと判定すると共に、
前記衝突危険度判定ステップは、前記相対速度が零以上の場合に設定する前記衝突危険度を前記相対速度が負の場合に設定する前記衝突危険度よりも小さく設定することを特徴とする車両制御方法。 - 前記衝突危険度判定ステップは、前記相対速度の絶対値が予め定められた閾値よりも小さい場合は、前記相対速度を予め定めた負の設定値に置き換えて前記衝突危険度を判定することを特徴とする請求項8に記載の車両制御方法。
- 前記自車両が車線変更を意図しているか否かを判定する自車両車線変更判定ステップをさらに備え、前記周辺車両車線判定ステップは、前記自車両車線変更判定ステップで前記自車両が車線変更を意図していると判定された場合は、車線変更先の隣接車線を前記自車両走行車線として判定を行い、前記周辺車両行動予測ステップは、前記周辺車両車線判定ステップで判定された前記自車両走行車線に割り込みを行うか否かを予測することを特徴とする請求項8または9に記載の車両制御方法。
- 前記周辺車両行動予測ステップは、前記周辺車両が現在より後の時刻において隣接車線から自車両走行車線に割り込みを行う確率である割り込み予測確率を演算し、前記衝突危険度判定ステップは、前記割り込み予測確率が小さい前記先行車候補ほど前記衝突危険度を小さくする補正を行うことを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載の車両制御方法。
- 前記先行車候補選定ステップは、前記自車両走行車線の前方に存在する前記周辺車両のうち最も前記自車両に近い前記周辺車両以外の前記周辺車両を前記先行車候補から除外することを特徴とする請求項8から11いずれか1項に記載の車両制御方法。
- 前記目標加速度演算ステップは、前記先行車判定ステップで前記先行車が存在しないと判定された場合には前記自車両の車速を予め設定された目標車速にするための前記目標加速度を演算することを特徴とする請求項8から12いずれか1項に記載の車両制御方法。
- コンピュータに請求項8から13のいずれか1項に記載の車両制御方法を実行させることを特徴とする車両制御プログラム。
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